Tiesa apie greitaeigius CNC velenų guolius

Tiesa apie greitaeigius guolius: greitas atsakymas

Didelio greičio guolis nėra tiesiog guolis, kurio duomenų lape yra didelis RPM skaičius. CNC suklyje naudojamas greitis priklauso nuo visos guolių sistemos: guolio dydžio, riedėjimo elemento medžiagos, vidinės konstrukcijos, kontaktinio kampo, išankstinės apkrovos, išdėstymo, tikslumo klasės, tepimo metodo, tvirtinimo, aušinimo, apkrovos, užterštumo kontrolės ir veleno šiluminės elgsenos.

Štai kodėl du panašių matmenų guoliai gali turėti labai skirtingą greitį, temperatūros kilimą, standumą, triukšmą ir tarnavimo laiką. Taip pat dėl ​​šios priežasties guolis, kuris gerai veikia esant 24 000 aps./min. viename suklyje, gali netikti tokiam pačiam greičiui didesniame, labiau apkrautame, kitaip suteptame suklyje.

Pagrindinis dalykas: įvertinkite greitaeigius veleno guolius kaip sistemos dalį. Maksimalus RPM yra tik viena įvestis. Greičio koeficientas, išankstinė apkrova, tepimas, terminis stabilumas, standumas, keliamoji galia, guolių išdėstymas ir montavimo kokybė lemia, ar guolis gali patikimai veikti tikrame velene.

Klauskite apie CNC suklio guolių pasirinkimą

Kas yra greitaeigiai guoliai?

Greitaeigiai guoliai yra guolių konstrukcijos, optimizuotos veikti didesniu sukimosi greičiu, kontroliuojant trintį, šilumos susidarymą, išcentrinį poveikį, tepimo elgesį, vibraciją ir veikimo tikslumą. Taikant stakles ir CNC velenus, dažniausiai naudojami didelės spartos sprendimai apima itin tikslius kampinius kontaktinius rutulinius guolius , kurie dažnai tiekiami kaip suderinti komplektai su nustatyta išankstine apkrova.

Atsižvelgiant į veleno architektūrą, greitaeigiai kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai gali būti derinami su cilindriniais ritininiais guoliais arba kitų tipų guoliais, kad būtų užtikrintas reikiamas radialinės atramos, ašinės atramos, standumo, šiluminio plėtimosi galimybės ir greičio balansas.

Kodėl vien PTP yra prasta palyginimo metrika

20 mm guolis, veikiantis 30 000 aps./min., ir 80 mm guolis, dirbantis 30 000 aps./min. greičiu, nepatiria tokio paties greičio. Didesnis guolis turi didesnį riedėjimo greitį ir išcentrinį poveikį. Dėl šios priežasties guolių inžinieriai dažnai naudoja greičio parametrą, pagrįstą sukimosi greičiu ir guolio vidutiniu skersmeniu.

Greičio koeficientas = n × d _m

čia n = sukimosi greitis, r/min

d _m = (d + D) ÷ 2 , kur d yra guolio angos skersmuo, o D yra išorinis skersmuo mm.

n × d _m vertė yra naudinga lyginant greičio sunkumą, tačiau tai vis tiek nėra universali leistino / nesėkmingo ribinė vertė. Leidžiama vertė priklauso nuo guolių serijos, narvelio, rutulinės medžiagos, išankstinės apkrovos, tepimo, šilumos pašalinimo, apkrovos, tvirtinimo ir gamintojo projektinių duomenų.

6 veiksniai, kurie iš tikrųjų lemia greitųjų guolių našumą

1. Guolių dydis ir vidinė geometrija

Mažesni riedėjimo elementai ir optimizuota vidinė geometrija gali sumažinti išcentrinę jėgą ir trintį dideliu greičiu. Tačiau sumažinus rutulio dydį, gali pasikeisti ir apkrova bei standumas. Todėl didelės spartos konstrukcija apima greičio, standumo, apkrovos, temperatūros kilimo ir būtino veleno tarnavimo laiko kompromisą.

2. Kontaktinis kampas

Kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai perduoda apkrovą kontaktiniu kampu tarp rutuliukų ir bėgių takų. Mažesni kontaktiniai kampai dažniausiai siejami su didesnio greičio veleno konstrukcijomis, o didesni kontaktiniai kampai gali užtikrinti didesnę ašinę apkrovą. Reikia pasirinkti tinkamą kampą aplink veleno pjovimo apkrovą, ašinio standumo reikalavimą, įrankio sąsają, guolių išdėstymą ir tikslinį greitį.

Nesirinkite kontaktinio kampo vien iš greičio. Puikų teorinį greitį turintis guolis gali būti prastas pasirinkimas, jei velenui reikalingas didesnis ašinis standumas arba traukos galia, nei gali suteikti įrenginys.

3. Išankstinis įkrovimas

Išankstinė apkrova pašalina vidinį laisvumą ir gali pagerinti veleno standumą bei važiavimo tikslumą. Tačiau didesnis išankstinis įkėlimas ne visada yra geresnis. Per didelė išankstinė apkrova padidina vidinę kontakto apkrovą, trintį ir šilumą, o tai gali sumažinti pasiekiamą greitį ir guolio tarnavimo laiką.

4. Tepimo būdas ir tepalo kiekis

Didelio greičio suklio guoliai yra ypač jautrūs tepimui. Per mažas tepalo kiekis gali sukelti netinkamą plėvelės susidarymą ir susidėvėjimą. Per daug tepalo gali padidinti maišymąsi, trintį ir padidinti temperatūrą, ypač įvažiuojant.

5. Šiluminis valdymas

Kylant guolio temperatūrai, krenta tepalo klampumas, plečiasi guolio žiedai, velenas, korpusas ir veleno komponentai. Šie pakeitimai gali pakeisti eksploatacinį išankstinį įkėlimą ir važiavimo atstumą. Šaltyje stabilus velenas po ilgo didelio greičio ciklo gali elgtis kitaip.

Todėl efektyvioje veleno konstrukcijoje atsižvelgiama į guolių šilumos generavimą kartu su korpuso aušinimu, veleno augimu, variklio šiluma, aušinimo skysčio arba vandens aušinimo grandinėmis, tepimo temperatūra ir įšilimo procedūromis.

6. Tikslumo klasė, tinkamumas, montavimas ir švara

Itin tiksliems guoliams gali būti naudojamos tolerancijos klasės, pvz., ISO P4, P2, arba gamintojo nurodytos tikslios klasės. Šios klasės yra svarbios, tačiau jos savaime negarantuoja galutinio veleno išjungimo. Veleno geometrija, korpuso geometrija, pečių kvadratiškumas, tvirtinimai, suspaudimo jėga, suderinta orientacija, surinkimo švara ir įrankio laikiklio būklė turi įtakos surinkimo rezultatui.

Esant dideliam greičiui, nedidelės surinkimo klaidos ir užterštumas gali tapti pagrindiniais šilumos, vibracijos ir priešlaikinio susidėvėjimo šaltiniais.

Hibridiniai keraminiai ir plieniniai guoliai greitaeigiams velenams

Hibridiniams keraminiams guoliams paprastai naudojami silicio nitrido (Si ₃N ₄) riedėjimo elementai su plieniniais guolių žiedais. Jie nėra visiškai keraminiai guoliai. Jų lengvesni keraminiai rutuliai gali sumažinti išcentrinį poveikį esant dideliam sukimosi greičiui ir palaikyti mažesnę trintį bei mažesnę šilumos susidarymą tinkamai suprojektuotose veleno sistemose.

Tačiau keraminiai rutuliukai automatiškai nepadaro kiekvienos verpstės geresnės. Vis tiek reikia atsižvelgti į kainą, apkrovą, išankstinę apkrovą, tepimą, smūginę apkrovą, veleno architektūrą, tikslinį greitį ir reikalingą standumą.

Guolių išdėstymas yra toks pat svarbus kaip ir pats guolis

Staklių verpstės retai remiasi vienu guoliu atskirai. Kampiniai kontaktiniai guoliai dažnai montuojami kaip suderintos poros arba komplektai. Išdėstymas nustato, kaip velenas atlaiko ašinę, radialinę apkrovą, momentinę apkrovą, standumą ir šiluminį plėtimąsi.

6 paplitę mitai apie greitaeigius veleno guolius

1 mitas: guolis su aukščiausiu RPM reitingu visada geresnis

Netiesa. Greičio rodiklis galioja tik nustatytomis bandymo ir naudojimo sąlygomis. Apkrova, tepimas, išankstinė apkrova, aušinimas, guolių išdėstymas, tvirtinimo detalės ir aplinkiniai komponentai turi įtakos pasiekiamam suklio greičiui.

2 mitas: keraminiai guoliai visada geresni nei plieniniai

Netiesa. Hibridiniai keraminiai guoliai gali suteikti svarbių didelės spartos pranašumų, tačiau gerai suprojektuoti plieniniai guoliai gali būti tinkamas inžinerinis ir komercinis pasirinkimas esant mažesniam arba vidutiniam greičiui. Tinkamumas yra svarbesnis nei medžiagos etiketė.

3 mitas: didesnė išankstinė apkrova visada reiškia didesnį tikslumą

Didesnė išankstinė apkrova gali padidinti standumą, tačiau per didelė išankstinė apkrova padidina šilumą ir vidinį įtampą. Esant dideliam greičiui, šiluminis efektas gali tapti pakankamai didelis, kad sumažintų patikimumą ir greičio skirtumą.

4 mitas: daugiau riebalų reiškia geresnę apsaugą

Netiesa. Perteklinis tepalas gali sukelti maišymąsi ir neįprastą karštį. Didelio greičio suklio guoliams reikalingas teisingas tepalo tipas, kontroliuojamas užpildymo kiekis ir tinkama įleidimo procedūra.

5 mitas: P4 arba P2 guolis automatiškai garantuoja žemą įrankio antgalio nutekėjimą

Netiesa. Guolių tikslumas yra vienas iš veiksnių. Galutinis įrankio nutekėjimas taip pat priklauso nuo veleno veleno, kūgio, guolių lizdų, mazgo, įrankio laikiklio, įvorės, veržlės, pjovimo įrankio, užterštumo ir matuoklio ilgio.

6 mitas: kiekvienas ankstyvas guolio gedimas yra guolio kokybės problema

Galimi guolių defektai, tačiau ankstyvas gedimas taip pat gali atsirasti dėl užteršimo, netinkamo prigludimo, per didelės išankstinės apkrovos, nepakankamo ar per didelio tepimo, aušinimo gedimo, avarijos pažeidimo, elektros poveikio, disbalanso, perkrovos, netinkamo įrengimo arba veikimo ne pagal numatytą greičio/apkrovos ribą.

Greitaeigiai guoliai vs standartiniai guoliai

Kaip pasirinkti greitaeigį guolį CNC velenui

Patikimas pasirinkimas prasideda nuo veleno veikimo sąlygų, o ne nuo guolio dalies numerio, nukopijuoto iš kitos mašinos.

1. Apibrėžkite tikrąjį greičio diapazoną ir darbo ciklą

Įrašykite įprastus darbinius sūkius, maksimalų apsukų skaičių, greitėjimo dažnį, laiką, praleistą dideliu greičiu, įšilimo strategiją ir tai, ar velenas veikia nuolat, ar su pertraukomis. Suklis, kuris liečiasi 24 000 aps./min. per trumpus graviravimo ciklus, turi kitokį šiluminį poreikį nei tas, kuris kelias valandas išlieka beveik didžiausias.

2. Apibrėžkite radialines, ašines ir momentines apkrovas

Pjovimo apkrova priklauso nuo medžiagos, frezos skersmens, įrankio iškyšos, pastūmos, pjovimo gylio, įrankio laikiklio sąsajos ir apdirbimo strategijos. Guolių rinkinys turi išlaikyti šias apkrovas, neprarandant reikiamo greičio ir standumo.

3. Nustatykite standumo ir tikslumo reikalavimus

Apibrėžkite taikymo trukmę, paviršiaus apdailą, matmenų pakartojamumą ir pjovimo jėgos reikalavimus. Tai nukreipia guolių seriją, kontaktinį kampą, išankstinės apkrovos klasę, išdėstymą, guolio tarpą ir veleno konstrukciją.

4. Pasirinkite Tepimas ir vėsinimas kartu

Tas pats guolis gali turėti skirtingą leistiną greitį tepant tepalu ir alyva-oru. Todėl tepimas turėtų būti pasirenkamas suklio projektavimo metu, o ne papildomai.

5. Nuspręskite, ar hibridiniai keraminiai rutuliai suteikia tikrosios vertės

Hibridiniai keraminiai guoliai yra ypač patrauklūs, kai velenas veikia dideliu greičiu ir šiluminis elgesys yra labai svarbus. Mažesnės spartos programose papildomos išlaidos gali būti ribotos grąžos. Palyginkite visą reikalingą veleną, o ne kaip rinkodaros funkciją rinkitės keraminius rutulius.

6. Patvirtinkite tinkamumą, korpusą, veleną ir surinkimo metodą

Guolių sėdynės leistinos nuokrypos, geometrinis tikslumas, paviršiaus apdaila, pečių geometrija, suspaudimo veržlės, tarpiklio tikslumas ir montavimo jėga turi įtakos galutinei guolio būklei. Tikslūs guoliai negali kompensuoti prastų veleno komponentų ar neatsargaus surinkimo.

Didelės spartos veleno guolių pirkimo kontrolinis sąrašas

Ženklai, kad didelės spartos veleno guolių sistemai reikia dėmesio

• Guolių arba veleno temperatūra pakyla greičiau arba aukščiau nei nustatyta bazinė linija.

• Atsiranda naujas aukšto dažnio triukšmas, ūžesys, spragtelėjimai ar tonų pokyčiai.

• Vibracija didėja esant tam tikriems RPM diapazonams.

• Palyginti su ankstesniais matavimais, veleno arba įrankio antgalio nutekėjimas padidėja.

• Paviršiaus apdaila blogėja be aiškios įrankių ar programavimo priežasties.

• Įrankio tarnavimo laikas sumažėja arba pjaustytuvai dėvisi netolygiai.

• Kad suklys stabilizuotųsi, reikia ilgesnio pašildymo.

• Dažnėja tepimo, aušinimo ar oro tiekimo pavojaus signalai.

Šie simptomai neįrodo, kad pats guolis yra sugedęs. Diagnozuokite visą veleno sistemą, įskaitant įrankius, balansą, aušinimą, tepimą, variklį, kodavimo įrenginį, veleną, įrankių laikiklį, įvorę ir naujausią avarijų istoriją.

Greitaeigiai guoliai Zhong Hua Jiang CNC veleno programose

Guolių pasirinkimas yra ypač svarbus didelės spartos CNC suklio varikliuose, nes veleno galia, sūkių skaičius, įvorės dydis, aušinimas, įrankio apkrova, darbo ciklas ir numatoma medžiaga turi įtakos guolio veikimo būklei. Zhong Hua Jiang siūlo CNC suklio konfigūracijas, kuriose tam tikruose greitųjų velenų modeliuose naudojamos keraminių rutulinių guolių konstrukcijos.

Pavyzdžiui, kai kurios Zhong Hua Jiang vandeniu aušinamų velenų konfigūracijos yra nurodytos didelės spartos CNC frezavimui ir graviravimui su keraminiais rutuliniais guoliais. Tinkamas velenas vis tiek turėtų būti pasirinktas iš visos programos, o ne tik iš žodžio 'keramika'.

Prašydami suklio palaikymo, nurodykite reikiamą galią, įtampą, vardinį ir didžiausią RPM, įvorės arba įrankio laikiklio sąsają, medžiagą, pjaustytuvo skersmenį, darbo ciklą, aušinimo metodą, VFD, mašinos tipą ir numatomą pjovimo apkrovą. Jei keičiate esamą veleną, taip pat pateikite vardinę lentelę ir tvirtinimo matmenis.

Gaukite CNC veleno rekomendaciją

DUK apie greitaeigius guolius

Kas laikomas greitaeigiu guoliu?

Nėra vieno RPM, dėl kurio kiekvienas guolis taptų „didelis _“ . Tinkamumą turėtų nustatyti guolių gamintojo konstrukcijos ribos, tepimo būdas, išankstinė apkrova, apkrova, aušinimas ir naudojimo sąlygos.

Ką n × dm reiškia greitaeigiams guoliams?

Tai greičio koeficientas, apskaičiuojamas sukimosi greitį n padauginus iš vidutinio guolio skersmens d _m . Vidutinis skersmuo paprastai apskaičiuojamas kaip (guolio anga + guolio išorinis skersmuo) ÷ 2. Tai leidžia prasmingiau palyginti nei vien RPM.

Ar keraminiai guoliai yra geresni greitaeigiams CNC velenams?

Hibridiniai keraminiai guoliai gali pasiūlyti svarbių pranašumų važiuojant dideliu greičiu, nes silicio nitrido rutuliai turi mažesnę masę nei plieniniai rutuliai ir gali sumažinti išcentrinį poveikį bei šilumos susidarymą. Jie automatiškai nėra geriausias pasirinkimas kiekvienam velenui; kaina, apkrova, išankstinė apkrova, tepimas, standumas ir veikimo greitis vis dar svarbūs.

Ar hibridiniai keraminiai guoliai yra visiškai keraminiai?

Ne. Naudojant veleną, 'hibridinė keramika' paprastai reiškia keraminius valcavimo elementus – dažniausiai silicio nitrido rutuliukus – kartu su plieniniais vidiniais ir išoriniais žiedais.

Ar didesnė guolio išankstinė apkrova pagerina CNC veleną?

Ne visada. Didėjanti išankstinė apkrova gali padidinti veleno standumą, bet taip pat padidina vidinę apkrovą, trintį ir šilumą. Didelės spartos velenams dažnai reikia kruopščiai parinkti išankstinę apkrovą, kad būtų subalansuotas standumas su temperatūra ir greičio galimybėmis.

Ar tepalas arba alyva-oras yra geresnis didelio greičio suklio guoliams?

Abu gali būti tinkami. Tepalas siūlo paprastesnę sistemą ir yra plačiai naudojamas veleno guoliuose, o alyvos-oro tepimas gali būti naudojamas labai dideliu greičiu tiekiant nedidelį kontroliuojamą tepalo kiekį. Teisingas pasirinkimas priklauso nuo guolio konstrukcijos, tikslinio greičio, temperatūros, darbo ciklo ir veleno architektūros.

Ar per daug tepalo gali sugadinti greitaeigį veleno guolį?

Perteklinis tepalas gali sukelti maišymąsi ir neįprastą karštį, ypač įvažiuojant. Didelio greičio suklio guoliams turi būti naudojamas tepalo tipas ir užpildymo kiekis, nurodytas guolio ir veleno konstrukcijai.

Kokio tipo guoliai dažniausiai naudojami didelės spartos CNC velenuose?

Itin tikslūs kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai yra plačiai naudojami, nes jie gali palaikyti kombinuotas radialines ir ašines apkrovas, tuo pačiu užtikrinant kontroliuojamą išankstinę apkrovą ir didelį važiavimo tikslumą. Kai kuriose velenų konstrukcijose taip pat naudojami cilindriniai ritininiai guoliai arba kiti guolių tipai.

Ar tikslus guolis garantuoja mažą CNC veleno išbėgimą?

Ne. Tikslūs guoliai yra svarbūs, tačiau galutinis važiavimas priklauso nuo veleno veleno, guolių lizdų, kūgio, korpuso, guolių išdėstymo, surinkimo, įrankio laikiklio, įvorės, pjovimo įrankio, užteršimo ir matavimo vietos.

Kaip sužinoti, ar suklio guoliai sugenda?

Dažni įspėjamieji ženklai yra nenormalus triukšmas, didėjanti vibracija, aukštesnė darbinė temperatūra, didėjantis išsiliejimas, prastėjanti paviršiaus apdaila ir trumpesnis įrankio tarnavimo laikas. Šie simptomai turėtų paskatinti visos suklio sistemos diagnozę, o ne iš karto daryti prielaidą, kad guolis yra sugedęs.

Išvada: didelio greičio guolių našumas yra sistemos rezultatas

Svarbiausia tiesa apie greitaeigius guolius yra ta, kad nėra vienos specifikacijos, kuri nulemtų, ar guolis gerai veiks CNC suklyje . RPM, keraminiai rutuliukai, tikslumo laipsnis ar išankstinė apkrova gali būti svarbūs, tačiau nė vienas neturėtų būti vertinamas atskirai.

Patikima didelės spartos veleno konstrukcija reikalauja tinkamo guolio dydžio, greičio koeficiento, vidinės geometrijos, kontaktinio kampo, išankstinės apkrovos, išdėstymo, tepimo, aušinimo, tvirtinimo, švarumo, veleno ir korpuso tikslumo, pjovimo apkrovos ir šilumos valdymo derinio.

CNC pirkėjams ir mašinų gamintojams praktinis klausimas yra ne 'kuris guolis turi didžiausią apsisukimų dažnį?', o 'Kokia guolių sistema gali užtikrinti reikiamą greitį, standumą, tikslumą, temperatūros stabilumą ir tarnavimo laiką šiame konkrečiame suklyje?'

Susisiekite su Zhong Hua Jiang dėl veleno palaikymo